據(jù)外媒報(bào)道，葡萄酒和食用葡萄的存在要?dú)w功于一種罕見(jiàn)的基因交換，在過(guò)去的600萬(wàn)年里，這種情況在自然界只發(fā)生過(guò)兩次。自從8000年前葡萄被栽培以來(lái)，育種一直是一場(chǎng)賭博。當(dāng)今天的種植者培育新品種時(shí)--試圖培育出味道更好、更抗病的葡萄--育種者需要兩到四年的時(shí)間來(lái)了解他們是否擁有“完美之花”的遺傳成分。

大部分葡萄藤都是雌雄同株的。這些雌雄同株的品種通常會(huì)產(chǎn)生更大和更好味道的漿果簇，它們是研究人員用于額外的雜交育種的品種。

現(xiàn)在，康奈爾大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)與加州大學(xué)戴維斯分校合作，確定了決定葡萄花性別的DNA標(biāo)記。在這個(gè)過(guò)程中，他們還準(zhǔn)確地指出了“完美之花”的遺傳起源。他們的論文《多重獨(dú)立重組導(dǎo)致葡萄花的雌雄同株》于4月13日發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。

論文通訊作者、位于康奈爾農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院的美國(guó)農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局(USDA-ARS)葡萄遺傳組的研究遺傳學(xué)家Jason Londo說(shuō)：“這是葡萄花性別有多個(gè)獨(dú)立來(lái)源的第一個(gè)基因組證據(jù)。”Londo也是農(nóng)業(yè)和生命科學(xué)學(xué)院下屬的綜合植物科學(xué)學(xué)院(SIPS)的園藝學(xué)兼職副教授。

“這項(xiàng)研究對(duì)育種和生產(chǎn)很重要，因?yàn)槲覀冊(cè)O(shè)計(jì)的遺傳標(biāo)記可以告訴你每棵葡萄樹(shù)到底有什么花的性別特征，"Londo說(shuō)，"所以育種者可以選擇只保留他們未來(lái)想要的組合。”

今天，大多數(shù)栽培的葡萄樹(shù)是雌雄同株的，而葡萄屬的所有野生成員只有雄花或雌花。由于育種者試圖將野生物種的抗病基因納入新的育種品系，篩選花的性別的幼苗的能力已變得越來(lái)越重要。由于葡萄的性別不能僅從種子中確定，育種者花費(fèi)了大量的時(shí)間和資源來(lái)培育葡萄樹(shù)，但在幾年后得知它們是單性品種后就將其拋棄。

在這項(xiàng)研究中，研究小組檢查了數(shù)百個(gè)野生和培育葡萄樹(shù)基因組的DNA序列，以確定雄性、雌性和雌雄同株物種的獨(dú)特性別決定區(qū)域。他們將現(xiàn)有的雌雄同株的DNA追溯到兩個(gè)獨(dú)立的重組事件，發(fā)生在600萬(wàn)到8000年前的某個(gè)地方。

Londo推測(cè)，古代的葡萄種植者偶然發(fā)現(xiàn)了這些高產(chǎn)的葡萄樹(shù)，并為自己的需要收集種子或插條--將雌雄同株的花朵特征凍結(jié)在今天使用的培育葡萄樹(shù)上。

許多釀酒葡萄可以追溯到第一次或第二次事件的基因庫(kù)中。諸如嘉本納弗朗、赤霞珠、梅鹿輒和湯普森無(wú)核葡萄等栽培品種都來(lái)自第一個(gè)基因庫(kù)。皮諾家族、長(zhǎng)相思和佳美則源自第二基因庫(kù)。

霞多麗和雷司令的獨(dú)特之處在于，它們攜帶了來(lái)自這兩個(gè)事件的基因。Londo說(shuō)，這表明古代的葡萄栽培者在兩個(gè)基因庫(kù)之間進(jìn)行了葡萄雜交，從而創(chuàng)造了一些今天最重要的栽培品種。記錄識(shí)別雄性、雌性和完美花型的遺傳標(biāo)記，最終將有助于加快栽培品種的開(kāi)發(fā)，降低育種計(jì)劃的成本。

“確定的葡萄DNA標(biāo)記越多，育種者就越能推動(dòng)葡萄酒和葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，”研究共同作者、SIPS的園藝和植物育種及遺傳學(xué)部門(mén)的教授Bruce Reisch說(shuō)。“現(xiàn)代遺傳測(cè)序技術(shù)和多機(jī)構(gòu)研究合作是為種植者提供更好的葡萄的關(guān)鍵。”

關(guān)鍵詞： 葡萄 遺傳學(xué) DNA 完美之花